Article

12.2. Компоновка машинного зала

Оборудование турбинного цеха размещают на двух уровнях: наверху — обычно турбину, генератор и возбудитель, внизу — конденсаторы, циркуляционные и конденсатные насосы, регенеративные и прочие подогреватели. В конце машинного зала оставляют монтажный проем, позволяющий вести ремонтные и монтажные работы внизу (на уровне отметки земли). Конденсационное и вспомогательное оборудование может обслуживаться тем же краном, что и турбогенераторы. Для монтажа и ремонта турбогенераторов машинный зал должен быть оборудован мостовыми кранами с грузоподъемностью, соответствующей массе статора генератора или самой тяжелой части турбины, поднимаемой при ремонте, если монтаж статора генератора производится специальным приспособлением.

Машинный зал может быть с продольным расположением турбин относительно его длины. Продольное расположение

выполняют только "цугом" — один турбогенератор за другим. Встречное продольное расположение турбин, то есть размещение с регулирующими органами, обращенными друг к другу, не применяют, так как вспомогательные устройства каждых двух турбин при этом будут иметь зеркальное, а не одинаковое расположение, что может вызвать ошибки эксплуатационного персонала.

Основные размеры машинного зала — высота, длина и пролет (ширина). Длина и пролет зависят от числа и мощности турбин. Для одних и тех же исходных условий при продольном размещении турбин длина машинного зала больше, а пролет меньше, чем при поперечном расположении. Уменьшение пролета упрощает строительные конструкции, уменьшает массу и размеры мостового крана, улучшает освещенность. При поперечном размещении сокращается длина паропроводов из реакторного (или реакторно-парогенераторного) цеха к головному цилиндру турбины. Расположение паровпуска в сторону реакторного зала, а генератора в сторону фасадной стены машинного зала обеспечивает удобство вывода токопроводов к повышающим трансформаторам (см. рис. 12.1 и 12.4).

Современные строительные конструкции электростанции и особенно конструкции мостовых кранов позволяют делать максимальный пролет машинного зала равным 54 м.

Для турбин на насыщенном паре продольное расположение, как правило, предпочтительнее. При определении пролета машинного зала с продольно расположенными турбинами не следует стремиться к предельному уменьшению пролета, так как это вызовет увеличение продольных размеров зала; необходимо учитывать площади для расположения оборудования, проходы для обслуживания, габариты выемки трубок конденсатора и выкатки газоохладителей генераторов, габариты выемки ротора генератора и др. Пролет машинного зала при поперечном расположении турбин стремятся по возможности уменьшить, особенно для мощных турбин.

Для блоков ВВЭР-1000 устанавливают одну турбину, а для АЭС с РБМК-1000 две турбины с расстояниями между их осями 90 м.

Верхний этаж машинного зала называют обычно турбогенераторным, нижний — конденсаторным, так как в основном он занят конденсаторами. В связи с необходимостью температурных расширений выхлопного патрубка турбины, соединенного с корпусом конденсатора, последний опирается обычно на пружинные опоры (рис. 12.2). Корпус конденсатора, опирающийся на пружины, в процессе монтажа, подворачивая болты 2, подводят к выхлопному патрубку турбины и приваривают к нему. Затем монтируют установочные планки. В работе при расширении выхлопного патрубка корпус конденсатора опускается и сжимает пружину.

Рис. 12.2. Пружинная опора конденсаторов при подвальном расположении:
Рис. 12.2. Пружинная опора конденсаторов при подвальном расположении:

1 — установочные планки; 2 — отжимные болты; 3 — опорная лапа, приваренная к корпусу конденсатора

Для одноконтурных станций нижняя (водяная) часть конденсатора закрывается биологической защитой. Пол конденсаторного помещения находится, как правило, на уровне планировки земли. В конденсаторном помещении располагают все регенеративные и сетевые подогреватели с приданными им сетевыми, конденсатными и питательными насосами.

В верхней части конденсаторного помещения, непосредственно под площадками турбогенератора, прокладывают основные паропроводы, подводящие свежий пар к турбине. Компоновка вспомогательного оборудования (взаимное расположение питательных насосов и подогревателей высокого давления, распределительных паровых коробок и паровпускных органов турбины, подогревателей низкого давления по отношению к фланцам патрубков отбора пара из турбины и других агрегатов) делается с учетом удобства трассировки и компенсирующей способности соединительных трубопроводов.

Оборудование, связанное с внешними выходами (циркуляционные насосы, подогреватели и насосы сетевой воды и т.п.), устанавливают у наружной стены машинного зала. Размещение подогревателей регенеративной системы зависит от расположения турбогенераторов установки.

Для обслуживания вспомогательного оборудования, установленного в конденсаторном помещении, используют мостовой кран машинного зала, причем снимают соответствующие металлические площадки у турбогенераторов. Через конденсаторное отделение проходит также фундамент турбогенераторов. Высота его (отметка площадки обслуживания вокруг турбогенератора) определяется в основном размерами конденсатора: в зависимости от мощности турбогенераторной установки она составляет 7 — 12 м.

Высота установки мостового крана, а следовательно, и высота всего машинного зала определяются возможностью транспортировки оборудования на монтажную площадку, а также требуемым пространством для выемки трубок вертикальных теплообменных аппаратов.

Верхний и нижний этажи машинного зала у каждой турбины соединяют системой металлических лестниц. В турбогенераторном помещении со стороны паровой турбины для ее обслуживания размещают рабочую площадку с тепловыми щитами и приводами основной арматуры трубопроводов и некоторыми вспомогательными устройствами (пароэжекторная машина и др.). Со стороны электрического генератора оставляют свободное место для электрических выводов генератора, выемки его ротора и установки газового охлаждения.

Для больших выходных площадей проточной части турбины подвальное расположение конденсаторов приводит к значительному изменению проходных сечений для пара при его поступлении в конденсатор. Наибольшие выходные площади турбины характерны для мощных (1000 МВт и более) тихоходных машин. Для таких условий может оказаться целесообразным отказ от подвального расположения конденсаторов и переход к боковому расположению. При этом сечения для входа пара в конденсатор существенно увеличиваются. Компоновочно появляется возможность размещения боковых конденсаторов на двух отметках, причем каждая часть бокового конденсатора получается более компактной, а включение их последовательно по охлаждающей воде позволяет при прежнем вакууме второго по ходу воды конденсатора получить в первом по ходу воды и, следовательно, в целом для конденсатора более глубокий вакуум в тех же пределах температуры охлаждающей воды.

Напомним, что для одноконтурной АЭС боковое расположение конденсаторов неприемлемо, так как вызывает необходимость подведения под биологическую защиту и ЦНД турбины, то есть всей турбоустановки.